(57)【要約】【課題】装置の構成をコンパクトにすることができ、軸状素材の軸中心と同一軸心を形成する状態で円盤状部分を安定して鍛造成形することができる鍛造装置を提供すること。【解決手段】鍛造装置１は、下型２から突出する軸状素材８０の突出素材上部８１を上型４によって加圧して円盤状に鍛造成形する。上型ホルダ５の下端部５１には、下型２の外周に設けた下型ガイド面２２に嵌合するよう構成した嵌合ブロック６と、嵌合ブロック６を上型ホルダ５に対して下方へ付勢するスプリング６２とが設けてある。鍛造装置１は、上型４を下型２へ下降させるときには、嵌合ブロック６におけるブロック嵌合面６１を下型２における下型ガイド面２２に嵌合させた後、嵌合ブロック６をガイドにして上型ホルダ５を下降させることにより、下型２の軸中心に対する上型４の軸中心を合わせて下型２を下降させるよう構成してある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下型の中心部に設けた保持穴に軸状素材を保持し、該軸状素材の上部が上記下型から突出してなる突出素材上部を上型によって加圧して、該突出素材上部を円盤状に鍛造成形するための鍛造装置において、
上記上型は、上型ホルダの内周側に保持してあり、該上型ホルダと一体となって上記下型へ下降するよう構成してあり、
上記上型ホルダの下端部には、該上型ホルダに対して径方向の位置決めを行った状態で上下に摺動可能であると共に上記下型の外周に設けた下型ガイド面に嵌合するよう構成した嵌合ブロックと、該嵌合ブロックを上記上型ホルダに対して下方へ付勢するスプリングとが設けてあり、
上記下型ガイド面は、上方に向かうほど外径が縮小するテーパ状に形成してあり、
上記嵌合ブロックにおいて上記下型ガイド面に嵌合するブロック嵌合面は、下方に向かうほど径方向の寸法が拡大するテーパ状に形成してあり、
上記上型ホルダに対する上記嵌合ブロックの上下の摺動をガイドする摺動ガイド部は、上記ブロック嵌合面に対する径方向外方に設けてあり、
上記上型を上記下型へ下降させるときには、上記嵌合ブロックにおける上記ブロック嵌合面を上記下型における上記下型ガイド面に嵌合させた後、当該嵌合ブロックをガイドにして上記上型ホルダを下降させることにより、上記下型の軸中心に対する上記上型の軸中心を合わせて当該下型を下降させるよう構成してあることを特徴とする鍛造装置。
【請求項２】
請求項１において、上記嵌合ブロックは、上記上型ホルダに取り付けた嵌合ピンによって該上型ホルダに対して上下可能に取り付けてあり、
上記摺動ガイド部は、上記上型ホルダの下端部に設けたホルダ側摺動面と、該ホルダ側摺動面に対面する上記嵌合ブロックのブロック側摺動面とによって構成してあり、
該ブロック側摺動面が上記ホルダ側摺動面に対面していることにより、上記上型ホルダに対する上記嵌合ブロックの径方向の位置決めがなされており、
上記スプリングは、上記ブロック側摺動面の内周側又は外周側に対向する位置に設けてあることを特徴とする鍛造装置。
【請求項３】
請求項２において、上記嵌合ブロックは、上記上型ホルダの周方向において複数個に分割して設けてあると共に、それぞれ上記嵌合ピンによって上下可能であり、
上記スプリングは、上記複数個の嵌合ブロックにおける上記ブロック側摺動面の内周側又は外周側に対応してそれぞれ設けてあることを特徴とする鍛造装置。
【請求項４】
請求項１において、上記嵌合ブロックは、上記下型ガイド面の全周に嵌合する円環形状に形成してあると共に、上記上型ホルダに取り付けた嵌合ピンによって上記上型ホルダに対して径方向の位置決めを行った状態で上下可能であり、かつ上記嵌合ピンの外周面を摺動させる摺動口を有しており、
上記摺動ガイド部は、上記嵌合ピンの外周面と上記嵌合ブロックの上記摺動口とによって構成してあり、
上記嵌合ピンと上記スプリングとは、周方向において互いに異なる部位にそれぞれ複数個が設けてあることを特徴とする鍛造装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、上記軸状素材から、無段変速機用のプーリシャフトを鍛造成形するよう構成してあることを特徴とする鍛造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸状素材の上部を円盤状に鍛造成形する鍛造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の自動変速機等においては、種々の軸形状を有する金属製部品が使用されており、この金属製部品の製造に当たっては冷間鍛造成形が用いられることが多い。
例えば、特許文献１においては、パンチとダイスとが相互に接近して被成形材の鍛造を行う鍛造金型装置が開示されている。この鍛造金型装置は、ダイスには、ダイス軸心を中心として第１テーパ面を有しており、パンチを保持するパンチホルダには、第１テーパ面に嵌合する第２テーパ面を有している。そして、第１テーパ面と第２テーパ面とが嵌合したときには、パンチホルダ軸心に同軸状態のパンチ軸心と、ダイス軸心とを一致させている。これにより、極めて高精度な鍛造品を成形し、鍛造後において機械加工を不要とし、生産コストの大幅な低減を可能にしている。
【０００３】
しかしながら、パンチとダイスとをより安定して嵌合させるためには、更なる工夫が必要とされる。また、この嵌合をコンパクトに行うためには、更なる工夫が必要とされる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２１２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、装置の構成をコンパクトにすることができ、下型の軸中心と上型の軸中心とを合わせて、軸状素材の軸中心と同一軸心を形成する状態で円盤状部分を安定して鍛造成形することができる鍛造装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、下型の中心部に設けた保持穴に軸状素材を保持し、該軸状素材の上部が上記下型から突出してなる突出素材上部を上型によって加圧して、該突出素材上部を円盤状に鍛造成形するための鍛造装置において、
上記上型は、上型ホルダの内周側に保持してあり、該上型ホルダと一体となって上記下型へ下降するよう構成してあり、
上記上型ホルダの下端部には、該上型ホルダに対して径方向の位置決めを行った状態で上下に摺動可能であると共に上記下型の外周に設けた下型ガイド面に嵌合するよう構成した嵌合ブロックと、該嵌合ブロックを上記上型ホルダに対して下方へ付勢するスプリングとが設けてあり、
上記下型ガイド面は、上方に向かうほど外径が縮小するテーパ状に形成してあり、
上記嵌合ブロックにおいて上記下型ガイド面に嵌合するブロック嵌合面は、下方に向かうほど径方向の寸法が拡大するテーパ状に形成してあり、
上記上型ホルダに対する上記嵌合ブロックの上下の摺動をガイドする摺動ガイド部は、上記ブロック嵌合面に対する径方向外方に設けてあり、
上記上型を上記下型へ下降させるときには、上記嵌合ブロックにおける上記ブロック嵌合面を上記下型における上記下型ガイド面に嵌合させた後、当該嵌合ブロックをガイドにして上記上型ホルダを下降させることにより、上記下型の軸中心に対する上記上型の軸中心を合わせて当該下型を下降させるよう構成してあることを特徴とする鍛造装置にある（請求項１）。
【０００７】
本発明の鍛造装置は、上型を保持する上型ホルダの下端部に、嵌合ブロックと、嵌合ブロックを上型ホルダに対して下方へ付勢するスプリングとを設けている。また、下型の外周に設けた下型ガイド面と、嵌合ブロックに設けたブロック嵌合面とを互いに嵌合するテーパ状に形成してある。
そして、鍛造装置によって、軸状素材における突出素材上部を円盤状に鍛造成形するに当たっては、下型の中心部に設けた保持穴に軸状素材を保持する。このとき、軸状素材の上部が突出素材上部として下型から突出する。
【０００８】
次いで、上型を上型ホルダと一体にして下型へ下降させる。このとき、嵌合ブロックにおけるテーパ状のブロック嵌合面を、下型におけるテーパ状の下型ガイド面に安定して嵌合させることができる。そして、ブロック嵌合面が下型ガイド面に嵌合した状態を維持し、嵌合ブロックをガイドにして上型ホルダを下降させることにより、下型の軸中心に対する上型の軸中心を合わせて下型を下降させることができる。
これにより、下型の保持穴に保持した軸状素材の軸中心に対して、同一軸心を形成する状態で突出素材上部を円盤状に鍛造成形することができる。
【０００９】
なお、上型ホルダは、スプリングを圧縮変形させながら嵌合ブロックに対して下降することができ、鍛造成形が終わった後には、スプリングの付勢力によって嵌合ブロックを上型ホルダの下端部から下方へ突出させることができる。
また、本発明の鍛造装置においては、上型ホルダの下端部に嵌合ブロック及びスプリングを集約して設けている。また、上型ホルダに対する嵌合ブロックの上下の摺動をガイドする摺動ガイド部を、ブロック嵌合面に対する径方向外方に設けている。これにより、下型の軸中心と上型の軸中心とを合わせる機構をコンパクトに形成することができる。
【００１０】
それ故、本発明の鍛造装置によれば、その構成をコンパクトにすることができ、下型の軸中心と上型の軸中心とを合わせて、軸状素材の軸中心と同一軸心を形成する状態で円盤状部分を安定して鍛造成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記嵌合ブロックは、上記上型ホルダに取り付けた嵌合ピンによって該上型ホルダに対して上下可能に取り付けてあり、上記摺動ガイド部は、上記上型ホルダの下端部に設けたホルダ側摺動面と、該ホルダ側摺動面に対面する上記嵌合ブロックのブロック側摺動面とによって構成してあり、該ブロック側摺動面が上記ホルダ側摺動面に対面していることにより、上記上型ホルダに対する上記嵌合ブロックの径方向の位置決めがなされており、上記スプリングは、上記ブロック側摺動面の内周側又は外周側に対向する位置に設けてあることが好ましい（請求項２）。
この場合には、嵌合ブロックのブロック側摺動面を、上型ホルダのホルダ側摺動面と摺動させることにより、嵌合ブロックを安定して上型ホルダに対して摺動させることができる。また、スプリングをブロック側摺動面の内周側又は外周側に設けることにより、鍛造装置の構成をよりコンパクトにすることができる。
【００１２】
また、上記嵌合ブロックは、上記上型ホルダの周方向において複数個に分割して設けてあると共に、それぞれ上記嵌合ピンによって上下可能であり、上記スプリングは、上記複数個の嵌合ブロックにおける上記ブロック側摺動面の内周側又は外周側に対応してそれぞれ設けてあることが好ましい（請求項３）。
この場合には、嵌合ピンを用いることによって、嵌合ブロックを安定して上下に摺動させることができる。
【００１３】
また、上記嵌合ブロックは、上記下型ガイド面の全周に嵌合する円環形状に形成してあると共に、上記上型ホルダに取り付けた嵌合ピンによって上記上型ホルダに対して径方向の位置決めを行った状態で上下可能であり、かつ上記嵌合ピンの外周面を摺動させる摺動口を有しており、上記摺動ガイド部は、上記嵌合ピンの外周面と上記嵌合ブロックの上記摺動口とによって構成してあり、上記嵌合ピンと上記スプリングとは、周方向において互いに異なる部位にそれぞれ複数個が設けてあることが好ましい（請求項４）。
この場合には、嵌合ブロックを円環形状に形成し、嵌合ブロックを嵌合ピンに対して安定して上下に摺動させることができる。また、この構成により、鍛造装置の構成をよりコンパクトにすることができる。
【００１４】
また、上記鍛造装置は、上記軸状素材から、無段変速機用のプーリシャフトを鍛造成形するよう構成することができる（請求項５）。
この場合には、プーリシャフトにおける円盤状部分としてのプーリ部分を、プーリシャフトの軸部に対して同一軸心状に安定して鍛造成形することができる。
【実施例】
【００１５】
以下に、本発明の鍛造装置にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
（実施例１）
本例の鍛造装置１は、図１〜図６に示すごとく、下型２の中心部に設けた保持穴２１に軸状素材８０を保持し、軸状素材８０の上部が下型２から突出してなる突出素材上部８１を上型４によって加圧して、この突出素材上部８１を円盤状に鍛造成形して、円盤状部分８２を有する軸状部品８を製造するものである。
図１、図２に示すごとく、上型４は、上型ホルダ５の内周側に保持してあり、上型ホルダ５と一体となって下型２へ下降するよう構成してある。上型ホルダ５の下端部５１には、上型ホルダ５に対して径方向Ｒの位置決めを行った状態で上下に摺動可能であると共に下型２の外周に設けた下型ガイド面２２に嵌合するよう構成した嵌合ブロック６と、嵌合ブロック６を上型ホルダ５に対して下方へ付勢するスプリング６２とが設けてある。
【００１６】
下型ガイド面２２は、上方に向かうほど外径が縮小するテーパ状に形成してある。嵌合ブロック６において下型ガイド面２２に嵌合するブロック嵌合面６１は、下方に向かうほど径方向Ｒの半径寸法（中心からの半径寸法）が拡大するテーパ状に形成してある。また、上型ホルダ５に対する嵌合ブロック６の上下の摺動をガイドする摺動ガイド部６０は、ブロック嵌合面６１に対する径方向Ｒの外方に設けてある。
鍛造装置１は、図３、図４に示すごとく、上型４を下型２へ下降させるときには、嵌合ブロック６におけるブロック嵌合面６１を下型２における下型ガイド面２２に嵌合させた後、図５、図６に示すごとく、嵌合ブロック６をガイドにして上型ホルダ５を下降させることにより、下型２の軸中心に対する上型４の軸中心を合わせて下型２を下降させるよう構成してある。
【００１７】
以下に、本例の鍛造装置１につき、図１〜図６を参照して詳説する。
本例の鍛造装置１は、冷間鍛造成形を行うものであり、軸状素材８０から、無段変速機用のプーリシャフトを鍛造成形するよう構成してある。また、本例の鍛造装置１は、図５に示すごとく、プーリシャフトにおける円盤状部分８２としてのプーリ部分を、軸状素材８０における突出素材上部８１を円盤状に鍛造成形することによって形成するものである。
図１に示すごとく、本例の下型２は、下型ホルダ３によって固定されている。また、下型２に対する下方位置であって下型ホルダ３の内周側には、下型２に加わる荷重を受ける下型用受けブロック３１が配置してある。下型用受けブロック３１の中心部には、下型２の保持穴２１内に上昇可能なノックアウトピン３２が上下可能に配置してある。このノックアウトピン３２は、鍛造成形時において、下型２の保持穴２１内に配置した軸状素材８０の荷重を受けるよう構成してある。そして、軸状部品８の鍛造成形後には、ノックアウトピン３２を上昇させ、鍛造成形後の軸状部品８を上型４から離型させることができる。
【００１８】
図１に示すごとく、本例の上型４と上型ホルダ５とは、油圧シリンダー等の駆動源によって一体となって上下するよう構成してある。上型４に対する上方位置であって上型ホルダ５の内周側には、上型４に加わる反力を受ける上型用受けブロック５３が配置してある。上型４の中心部に設けた中心穴４１内には、下型２に配置した軸状素材８０の上端から形成した陥没穴８３内に挿入する保持ピン５４が配置してある。この保持ピン５４は、上型用受けブロック５３の中心部に挿通したロッド５５に連結してある。そして、軸状部品８の鍛造成形後には、ロッド５５と共に保持ピン５４を下降させ、鍛造成形後の軸状部品８を上型４から離型させることができる。
【００１９】
図２に示すごとく、嵌合ブロック６は、上型ホルダ５に取り付けた嵌合ピン５６によって上型ホルダ５に対して上下可能に取り付けてある。本例の摺動ガイド部６０は、上型ホルダ５の下端部５１に設けたホルダ側摺動面５２と、ホルダ側摺動面に対面する嵌合ブロック６のブロック側摺動面６３とによって構成してある。そして、ブロック側摺動面６３がホルダ側摺動面５２に対面していることにより、上型ホルダ５に対する嵌合ブロック６の径方向Ｒの位置決めがなされている。
また、本例においては、上型ホルダ５の下端部５１の外周側にホルダ側摺動面５２が形成してあり、嵌合ブロック６の内周側にブロック側摺動面６３が形成してある。そして、本例のスプリング６２は、嵌合ブロック６のブロック側摺動面６３の内周側に設けてある。
【００２０】
また、嵌合ブロック６は、上型ホルダ５の周方向において複数個に分割して設けてあると共に、それぞれ嵌合ピン５６によって上下可能である。また、スプリング６２は、複数個の嵌合ブロック６におけるブロック側摺動面６３の内周側に対応してそれぞれ設けてある。
図４に示すごとく、本例の下型２の外周に設けた下型ガイド面２２は、下型２の外周において嵌合ブロック６に対向する部分がテーパ状に形成されている。そして、嵌合ブロック６を配置していない上型ホルダ５の下端部５１における周方向の部分は、上下方向Ｈに平行な面に形成されている。
なお、下型２の外周に設けた下型ガイド面２２は、下型２の外周の全周において、上方に向かうほど外径が縮小するテーパ状に形成することができる。
【００２１】
本例の鍛造装置１は、上型４を保持する上型ホルダ５の下端部５１に、嵌合ブロック６と、嵌合ブロック６を上型ホルダ５に対して下方へ付勢するスプリング６２とを設けている。また、下型２の外周に設けた下型ガイド面２２と、嵌合ブロック６に設けたブロック嵌合面６１とを互いに嵌合するテーパ状に形成している。
そして、鍛造装置１によって、軸状素材８０における突出素材上部８１を円盤状に鍛造成形するに当たっては、図１に示すごとく、下型２の中心部に設けた保持穴２１に軸状素材８０を保持する。このとき、軸状素材８０の上部が突出素材上部８１として下型２から突出する。なお、軸状素材８０は、下型２の上方に突出した突出素材上部８１が残りの部分に比べて外径が拡大して形成してある。
【００２２】
次いで、図３に示すごとく、上型４を上型ホルダ５と一体にして下型２へ下降させる。このとき、図４に示すごとく、嵌合ブロック６におけるテーパ状のブロック嵌合面６１を、下型２におけるテーパ状の下型ガイド面２２に安定して嵌合させることができる。そして、図５、図６に示すごとく、ブロック嵌合面６１が下型ガイド面２２に嵌合した状態を維持し、嵌合ブロック６をガイドにして上型ホルダ５を下降させることにより、下型２の軸中心に対する上型４の軸中心を合わせて下型２を下降させることができる。このときには、嵌合ブロック６のブロック側摺動面６３を、上型ホルダ５のホルダ側摺動面５２と摺動させることにより、嵌合ブロック６を安定して上型ホルダ５に対して摺動させることができる。
これにより、下型２の保持穴２１に保持した軸状素材８０の軸中心に対して、同一軸心を形成する状態で突出素材上部８１を円盤状に鍛造成形することができる。
【００２３】
なお、上型ホルダ５は、スプリング６２を圧縮変形させながら嵌合ブロック６に対して下降することができ、鍛造成形が終わった後には、スプリング６２の付勢力によって嵌合ブロック６を上型ホルダ５の下端部５１から下方へ突出させることができる。
また、本例の鍛造装置１においては、上型ホルダ５の下端部５１に嵌合ブロック６及びスプリング６２を集約して設けている。また、スプリング６２を嵌合ブロック６におけるブロック側摺動面６３の内周側に設けている。これにより、上型４が下降したときには、嵌合ブロック６及びスプリング６２を下型２の外周側に配置することができる。そのため、下型２の軸中心と上型４の軸中心とを合わせる機構をコンパクトに形成することができる。
【００２４】
それ故、本例の鍛造装置１によれば、その構成をコンパクトにすることができ、下型２の軸中心と上型４の軸中心とを合わせて、軸状素材８０の軸中心と同一軸心を形成する状態で円盤状部分８２を安定して鍛造成形することができる。
【００２５】
（実施例２）
本例は、図７〜図９に示すごとく、嵌合ブロック６Ａ及びスプリング６２Ａの構成を実施例１と異ならせた例である。
同図に示すごとく、本例の嵌合ブロック６Ａは、下型ガイド面２２の全周に嵌合する円環形状に形成してあると共に、上型ホルダ５に取り付けた嵌合ピン５６によって上型ホルダ５に対して径方向Ｒの位置決めを行った状態で上下可能である。本例の摺動ガイド部６０Ａは、嵌合ピン５６の外周面５６１と嵌合ブロック６Ａの摺動口６３Ａとによって構成してある。本例の嵌合ブロック６Ａは、嵌合ピン５６の外周面５６１を摺動させる摺動口６３Ａを有しており、嵌合ピン５６とスプリング６２とは、周方向において互いに異なる部位にそれぞれ複数個が設けてある。
【００２６】
図８、図９に示すごとく、上型ホルダ５の下端部５１には、スプリング６２をガイドするガイドピン５１１が設けてあり、嵌合ブロック６Ａには、スプリング６２を配置する配置穴６４が設けてある。本例においては、嵌合ピン５６の外周面５６１に対して摺動口６３Ａを摺動させることによって、上型ホルダ５に対して嵌合ブロック６Ａを上下方向Ｈに安定して摺動させることができる。
【００２７】
本例のブロック嵌合面６１Ａは、円環形状の嵌合ブロック６Ａの内周側の全周に形成してある。本例の下型ガイド面２２は、下型２の外周の全周において、上方に向かうほど外径が縮小するテーパ状に形成してある。
その他、本例の鍛造装置１の構成は、上記実施例１と同様であり、本例においても、上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例１における、鍛造成形前の鍛造装置を示す断面説明図。
【図２】実施例１における、鍛造成形前の鍛造装置における嵌合ブロックの周辺を示す断面説明図。
【図３】実施例１における、嵌合ブロックが下型に嵌合した状態の鍛造装置を示す断面説明図。
【図４】実施例１における、下型に嵌合した状態の嵌合ブロックの周辺を示す断面説明図。
【図５】実施例１における、上型によって軸状素材を加圧した状態の鍛造装置を示す断面説明図。
【図６】実施例１における、上型が下降した状態の嵌合ブロックの周辺を示す断面説明図。
【図７】実施例２における、上型によって軸状素材を加圧した状態の鍛造装置を示す断面説明図。
【図８】実施例２における、上型及び嵌合ブロックの周辺を示す断面説明図。
【図９】実施例２における、嵌合ブロックの周辺を示す断面説明図。
【符号の説明】
【００２９】
１  鍛造装置
２  下型
２１  保持穴
２２  下型ガイド面
３  下型ホルダ
４  上型
５  上型ホルダ
５１  下端部
５２  ホルダ側摺動面
５６  嵌合ピン
６  嵌合ブロック
６１  ブロック嵌合面
６２  スプリング
６３  ブロック側摺動面
８  軸状部品
８０  軸状素材
８１  突出素材上部
８２  円盤状部分
Ｈ  上下方向
Ｒ  径方向
【図１】
2010017728.tif 000003
【図２】
2010017728.tif 000004
【図３】
2010017728.tif 000005
【図４】
2010017728.tif 000006
【図５】
2010017728.tif 000007
【図６】
2010017728.tif 000008
【図７】
2010017728.tif 000009
【図８】
2010017728.tif 000010
【図９】
2010017728.tif 000011